2020年中考物理 11 功和機(jī)械能知識(shí)庫(kù)與專題訓(xùn)練

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1、 11 功和機(jī)械能 知識(shí)點(diǎn)1：功 1.定義：如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功 2.符號(hào)及其單位：W，單位焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)J 3.做功的兩個(gè)必要因素：①作用在物體上的力；②物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)一定的距離表達(dá)式W＝Fs 知識(shí)點(diǎn)2：功率 1.定義：在物理學(xué)中，用功表示做功的快慢。功與做功所用時(shí)間之比叫做功率 2.符號(hào)及其單位：P，單位瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W 3.公式：P＝ 知識(shí)點(diǎn)3：動(dòng)能和勢(shì)能 1.動(dòng)能：質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大 2.重力勢(shì)能物體的__

2、質(zhì)量__越大，__位置__越高，它具有的重力勢(shì)能就越大 3.彈性勢(shì)能物體的__彈性形變__越大，它具有的彈性勢(shì)能__越大__ 知識(shí)點(diǎn)4：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 1.機(jī)械能：__動(dòng)能__、__重力勢(shì)能__和__彈性勢(shì)能__統(tǒng)稱為機(jī)械能 2.單位：__焦耳__，符號(hào)__J__ 3.轉(zhuǎn)化：動(dòng)能與重力勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化；動(dòng)能與彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化是減小的能量轉(zhuǎn)化為增大的能量機(jī)械能守恒如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持__不變__ 【提示】機(jī)械能的守恒與不守恒：在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持不變。 判斷機(jī)械能是否守恒可以用下面兩種方法： (1)只有重力

3、做功時(shí)，機(jī)械能守恒；若在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中，受到摩擦力和各種阻力以及有其他力作用會(huì)使機(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他能，則機(jī)械能減少，或其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則機(jī)械能增大。 (2)在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械能是否等于動(dòng)能和勢(shì)能的和來(lái)判斷機(jī)械能是否改變。 本章中考熱點(diǎn)主要有：功及其計(jì)算、功率及其計(jì)算、動(dòng)能與勢(shì)能概念、影響動(dòng)能與勢(shì)能的因素。 1.功及其計(jì)算 主要內(nèi)容有：功概念的認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單計(jì)算，能解釋生活中做功例子等。 2.功率及其計(jì)算 主要內(nèi)容有：功率概念的認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單計(jì)算，能進(jìn)行功率的計(jì)算并利用功率解釋生活中例子等。 3.動(dòng)能和勢(shì)能的概念、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化 “動(dòng)能”主要考查物體是否

4、具有動(dòng)能、動(dòng)能大小比較以及影響物體動(dòng)能大小的因素；“勢(shì)能”主要考查物體是否具有勢(shì)能，勢(shì)能大小比較以及影響勢(shì)能大小的因素（勢(shì)能分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）。動(dòng)能和勢(shì)能考題中，注意聯(lián)系生活實(shí)際，把所學(xué)知識(shí)與生活相結(jié)合。 4.影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素 物體動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大小。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越??；具有相同運(yùn)動(dòng)速度的物體，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越小。動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”，不運(yùn)動(dòng)的物體也具有能量，但不具有動(dòng)能。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能

5、而且還具有其它形式的能量。 重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢(shì)能越大。重力勢(shì)能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢(shì)能”，被舉高的物體具有重力勢(shì)能，同時(shí)也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢(shì)能而且還具有其它形式的能量。 彈性勢(shì)能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；形變程度越大，其彈性勢(shì)能越大。 1.（2019·煙臺(tái)）如圖5所示，小球沿軌道由靜止A處經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中，忽略空氣阻力和摩擦力，則（ D ） A.小球在A處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能 B.小球在A處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能

6、 C.小球在B處的機(jī)械能小于在處的機(jī)械能 D.小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能 2.（2019·臨沂）如圖所示，在“探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是( D ) A．實(shí)驗(yàn)所用斜面和水平面都必須是光滑的 B．木塊向前滑行的過(guò)程中機(jī)械能保持不變 C．小球質(zhì)量越大，到達(dá)斜面底端的速度越大 D．木塊被撞擊后滑行的越遠(yuǎn)，說(shuō)明小球的動(dòng)能越大 3.(2019·泰安)如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在a點(diǎn)相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)右端在b點(diǎn)，小物塊從斜面的c點(diǎn)由靜止自由滑下，與彈簧碰撞后又返回到斜面上，最高到達(dá)d點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（

7、　B?。? A．彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈性勢(shì)能最小 B．小物塊從c向a運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減小 C．小物塊從b向a運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能增加 D．小物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒 4.(2019·濰坊)無(wú)人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。在無(wú)人機(jī)勻速上升過(guò)程中，對(duì)其分析正確的是（　C?。? A．質(zhì)量增加B．動(dòng)能增加C．重力勢(shì)能增加D．機(jī)械能不變 5．（2019·邵陽(yáng)）一物體在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4s，拉力F大小為5N，4s內(nèi)拉力F做的功為（ D ）。 A．1J B．3J C．2J D．4J 6.（2019·邵陽(yáng)）參加今年邵

8、陽(yáng)市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽(tīng)到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過(guò)程克服自身重力做功的功率最接近（ C ） A．1.5W B．15W C．150W D．1500W 7.(2019·海南)用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（ B ） A． B． C． D． 8.（2019·邵陽(yáng)）參加今年邵陽(yáng)市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽(tīng)到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所

9、用時(shí)間為30秒。他上樓過(guò)程克服自身重力做功的功率最接近（ C ）。 A．1.5W B．15W C．150W D．1500W 9.（2019·綿陽(yáng)）如圖所示，斜面長(zhǎng)20m、高10m，固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上40N的拉力，在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)了10m。在此過(guò)程中（ B ）。 A．斜面的機(jī)械效率是66.7% B．斜面的機(jī)械效率是75% C．該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是10W D．該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是30W 10.（2019·濰坊）無(wú)人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示是一款四翼無(wú)人機(jī)。在無(wú)人機(jī)勻速上升過(guò)程中，對(duì)其分析正確的是（

10、 C ）。 A．質(zhì)量增加 B．動(dòng)能增加 C．重力勢(shì)能增加 D．機(jī)械能不變 11.（2019·綿陽(yáng)）2019年1月3日，嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次成功在月球背面軟著陸。嫦娥四號(hào)探測(cè)器在距離月球表面100米高處懸停，對(duì)月球表面識(shí)別，并自主避障，選定相對(duì)平坦的區(qū)域后，開(kāi)始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸。從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過(guò)程中，嫦娥四號(hào)探測(cè)器的重力勢(shì)能________，機(jī)械能________。（選填“增加”或“不變”或“減少”） 【答案】減少；減少。 12.（2018?南京）2018年5月21日凌晨，“鵲橋”號(hào)中繼星在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空（如圖

11、所示）?！谤o橋”號(hào)中繼星在隨火箭加速上升過(guò)程中，重力勢(shì)能 （選填“變大”、“變小”或“不變”，下同），動(dòng)能 。 【答案】變大；變大。 13.（2019·遂寧）如圖是老師設(shè)計(jì)的探究機(jī)械能轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，將一彈簧下端固定于帶槽的斜面底端，彈簧上端處于斜面A點(diǎn)處；將一小球從斜面頂端釋放，小球經(jīng)過(guò)斜面A點(diǎn)后壓縮彈簧，在斜面C點(diǎn)停止；然后在彈力的作用下小球再向上運(yùn)動(dòng)到斜面的D點(diǎn)，接看再向下運(yùn)動(dòng)；如此往復(fù)幾次后小球在斜面的B點(diǎn)靜止，那么小球第一次下降經(jīng)過(guò)斜面的______（選填“A““B““C”“D”“O”）點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大；小球上升時(shí)不能再回到O點(diǎn)的原因主要是小球克服摩擦做功，將部分

12、機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了______。 【答案】B；內(nèi)能。 14.（2019·武威）“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。李明同學(xué)堅(jiān)持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50kg，所騎自行車質(zhì)量為15kg。（g=10N/kg）求： （1）若他在平直公路上5min內(nèi)勻速行駛了1500m，則這段時(shí)間他騎行的速度是多大？ （2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了多少功？ （3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？ 【答案】（1）這段時(shí)間他騎行的速度是5m/s；（2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這

13、5min內(nèi)克服阻力做了9×104J功；（3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.6×105Pa。 15.（2019·海南）如圖所示是正在航拍的無(wú)人機(jī)。起飛前，放在地面上要確保四腳著地；啟動(dòng)后，利用遙控器可控制它運(yùn)動(dòng)和工作。無(wú)人機(jī)的參數(shù)如下表，求：（g取10N/kg） （1）無(wú)人機(jī)從地面飛到離地20m高處，至少要多長(zhǎng)時(shí)間？ （2）無(wú)人機(jī)從20m高處降落到地面，重力做功是多少？ （3）無(wú)人機(jī)停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？ （4）無(wú)人機(jī)的突出問(wèn)題是飛行時(shí)間短，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)解決問(wèn)題的合理建議。 【答案】（1）無(wú)人機(jī)從地面飛到離地

14、20m高處，至少要20s時(shí)間；（2）無(wú)人機(jī)從20m高處降落到地面，重力做功是480J；（3）無(wú)人機(jī)停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是2.4××108Pa；（4）減小無(wú)人機(jī)的質(zhì)量或增加電池儲(chǔ)存的電能。 16.（2019·天津）小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想： 猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān) 猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān) 為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。 按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其

15、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鐵塊質(zhì)量m/g 鐵塊距桌面高度H/cm 桌腿進(jìn)入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較______來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大??； （2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析； （3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。 【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度；①④⑤；質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。 17.如圖甲所示是小張“探究物體的動(dòng)能與哪

16、些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）小張讓大小不同的實(shí)心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)木塊移動(dòng)，是為了探究動(dòng)能大小與 的關(guān)系； （2）同班同學(xué)小紅發(fā)現(xiàn)，木塊被鋼球撞擊后移動(dòng)的距離沒(méi)有其他同學(xué)的明顯，認(rèn)為是木塊太重導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力過(guò)大的原因造成。為了驗(yàn)證猜測(cè)，小紅設(shè)計(jì)了如圖乙所示“探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)接觸面粗糙程度不變，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得到了表格中的相關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)幫她分析并得出，滑動(dòng)摩擦力f與壓力F之間的數(shù)量關(guān)系式為 。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 木塊對(duì)木板壓

17、力F/N 2 3 4 5 6 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)f/N 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 【答案】（1）質(zhì)量；（2）f=0.3F。 18.（2019·湖州）打網(wǎng)球已成為我國(guó)青少年喜歡的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如圖甲為快速飛行的網(wǎng)球遇到迎面而來(lái)的球拍時(shí)的三個(gè)瞬間，圖乙為用頻閃相機(jī)拍攝的網(wǎng)球離開(kāi)球拍后在空中飛行過(guò)程的照片。 （1）網(wǎng)球遇到球拍時(shí)，球和球拍都變形了，這說(shuō)明______（寫兩點(diǎn)）。 （2）球遇到球拍后的某一瞬間，網(wǎng)球的速度剛好變?yōu)榱悖瑒t該瞬間網(wǎng)球所受的力是否平衡？______ （3）網(wǎng)球表面比較粗糙，在空中飛行時(shí)所受空氣阻力不可忽略。圖乙中，網(wǎng)球從A點(diǎn)經(jīng)過(guò)最

18、高點(diǎn)B飛行到C點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是______（選填序號(hào)）。 ①在A、B、C三點(diǎn)，網(wǎng)球在A點(diǎn)機(jī)械能最大 ②位于最高點(diǎn)B時(shí)，網(wǎng)球的動(dòng)能為零 ③在該飛行過(guò)程中，網(wǎng)球的勢(shì)能先增大后減小 【答案】力使物體發(fā)生形變；力的作用是相互的；否；①③。 19.（2019·包頭）圓柱形容器置于水平地面（容器重忽略不計(jì)），容器的底面積為0.2，內(nèi)盛30cm深的水?，F(xiàn)將一個(gè)底面積400、體積4000均勻?qū)嵭膱A柱體放入其中。如圖甲所示，物體漂浮在水面，其浸入水中的深度為5cm；當(dāng)再給物體施加一個(gè)豎直向下大小不變的力F以后，物體最終恰好浸沒(méi)于水中靜止，如圖乙所示。（，g取10N/kg）則： （1）

19、物體受到的重力是多少？ （2）物體浸沒(méi)水中靜止時(shí)容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？ （3）從物體漂浮水面到浸沒(méi)水中靜止的過(guò)程中壓力F做了多少功？ 【答案】（1）20N （2）3200Pa （3）0.8J 20.（2019長(zhǎng)沙）如圖，小海在研究“物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”時(shí)，將質(zhì)量為m的小鋼球從斜槽的某高度h處由靜止釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)，將水平面上靜止的木塊撞出一段距離s。小海的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄如下： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 鋼球質(zhì)量m/g 20 40 60 鋼球下落高度h/cm 20 20 20 木塊滑行距離s 近 較遠(yuǎn) 遠(yuǎn) （1）上述3次實(shí)驗(yàn)中，第　 　次實(shí)驗(yàn)鋼球滑到斜槽底端時(shí)動(dòng)能最大； （2）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)速度一定時(shí)，鋼球的質(zhì)量越大，動(dòng)能越　 　，這個(gè)結(jié)論可用于解釋汽車　 ?。ㄟx填“超速”或“超載”）帶來(lái)的危害。 【答案】（1）3；（2）大；超載。 9